ഹൈ വോൾട്ടേജ് ഡി.സി. പ്രസരണം (HVDC transmission)

        കേരളത്തിലെ മാടയ്ക്കത്തറയിൽ ഒരു  ഹൈ വോൾട്ടേജ് ഡി.സി. (HVDC) സബ്സ്റ്റേഷൻ സ്ഥാപിയ്ക്കുന്നതിനേപ്പറ്റി പലരും വാർത്ത കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. തമിഴ്നാട്ടിൽ നിന്ന് മാടയ്ക്കത്തറ വരെ ഹൈ വോൾട്ടേജ് ഡി.സി. ലൈൻ വലിച്ച് മാടയ്ക്കത്തറയിൽ സ്ഥാപിയ്ക്കുന്ന 2000 മെഗാ വാട്ടിന്റെ HVDC സബ്സ്റ്റേഷനുപയോഗിച്ച് കേരളത്തിന്റെ വൈദ്യുത ഗ്രിഡിലേയ്ക്ക് വലിയ തോതിൽ വൈദ്യുതി എത്തിയ്ക്കാനുള്ള ഒരു പദ്ധതിയാണിത്. വൈദ്യുതക്ഷാമം നേരിടുന്ന കേരളത്തിന്‌ വലിയ ഒരനുഗ്രഹമായിരിയ്ക്കും ഈ പദ്ധതി. ഉത്തര ഭാരതത്തിൽ നിന്നും പൂർവ്വ ഭാരതത്തിൽ നിന്നും കേരളത്തിലേയ്ക്കു വൈദ്യുതി എത്തിയ്ക്കാനുള്ള പ്രധാന പ്രതിബന്ധം ആവശ്യത്തിനു പ്രസരണ ലൈനുകളില്ലാത്തതാണ്‌. പവർ ഹൈവേ പോലുള്ള പദ്ധതികൾ പ്രതീക്ഷിച്ച വേഗതയിൽ നടക്കാത്തത് വൈദ്യുത രംഗത്തെ പ്രതിസന്ധിയിലാക്കുന്നുണ്ട്. കൂടംകുളം ആണവനിലയത്തിൽനിന്നും വൈദ്യുതി ലഭ്യമാണെങ്കിലും തിരുവനന്തപുരം കൊച്ചി 400 കെ.വി ലൈനിന്റെ പണി പൂർത്തിയാകാത്തതിനാൽ ആ വൈദ്യുതി എത്തിയ്ക്കുന്നതിനു സാങ്കേതികമായ ചില തടസ്സങ്ങളുണ്ട്. സ്ഥല വില വളരെക്കൂടുതലായ കേരളം പോലുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ പുതിയ പുതിയ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകളുടെ നിർമ്മാണം അത്യന്തം ചെലവേറിയതായിത്തീരുന്നു. അവിടെയാണ്‌ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ സ്ഥലം ആവശ്യമുള്ള HVDC  പ്രസരണ ലൈനുകൾ പ്രയോജനകരമായിത്തീരുന്നത്.

    പവർഗ്രിഡ് കോർപറേഷൻ ഓഫ് ഇൻഡ്യ ലിമിറ്റഡ് ആണ്‌ ഈ പദ്ധതി നടപ്പിലാക്കുന്നത്. ഛത്തീസ്ഗഢിലെ രായഗഡിൽ നിന്നും തമിഴനാട്ടിലെ പുഗല്ലൂർ വഴി കേരളത്തിലെ മാടയ്ക്കത്തറയിൽ (തൃശ്ശൂർ) വൈദ്യുതി എത്തിയ്ക്കുകയാണീ പദ്ധതിയിലൂടെ. ദക്ഷിണ വൈദ്യുത ഗ്രിഡിലേയ്ക്ക് ഏതാണ്ട് 6000 മെഗവാട്ട് എത്തിയ്ക്കുകയാണീ പദ്ധതി. പുഗല്ലൂർ മുതൽ തൃശ്ശൂർ വരെ 320 കെ.വി ഡി.സി ലൈനാണ്‌ സ്ഥാപിയ്ക്കുന്നത്. പ്രസ്തുത ലൈനിൽ കുറേദൂരം ഭൂഗർഭ കേബിൾ വഴിയാകും പ്രസരണം. ഈ പദ്ധതി കേരളത്തിലെ ആദ്യത്തെ HVDC പദ്ധതിയാണ്‌. ഇന്ത്യയിലെ തന്നെ ആദ്യത്തെ VSC സാങ്കേതിക വിദ്യയും. കേരളത്തിലെ ആദ്യത്തെ 320 കെവി ലൈൻ എന്നിങ്ങലെ പല പ്രത്യേകതകളും ഈ പദ്ധതിയ്ക്കുണ്ട്.

       കേരളത്തിലെ ജനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ച് വളരെ പുതിയ ഒരു സംഗതിയാണ്‌ HVDC എന്നൽ വളരെക്കാലമായി ഇന്ത്യയിൽത്തന്നേയും ലോകത്ത് മറ്റു പല രാജ്യങ്ങളിലും ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യ വിജയകരമായി പ്രവർത്തിച്ചു വരുന്നുണ്ട്. അപ്പോൾ ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യ എന്താണെന്ന് നമുക്കൊന്നു ചെറുതായി ചർച്ച ചെയ്യാം.

      ഭാരതത്തിൽ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്നത് പ്രധാനമായും കൽക്കരി, ജലപാതം, സൗരോർജ്ജം, ആണവോർജ്ജം എന്നിങ്ങനെയുള്ള ശ്രോതസ്സുകളുപയോഗിച്ചാണെന്നു നമുക്കറിയാമല്ലോ. കൽക്കരി, ജലപാതം, പ്രകൃതിവാതകം തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത രിതികളും, ആണവോർജ്ജം സൗരോർജ്ജം, കാറ്റാടിപ്പാടങ്ങൾ തുടങ്ങി പാരമ്പര്യേതര രീതികളും വൈദ്യുതോൽപ്പാദനത്തിനായി ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നു. കേരളത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ വൈദ്യുതനിലയമായ ഇടുക്കിയിൽ ജലപാതത്തിൽ നിന്നാണ്‌ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്നത്. എല്ലാ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളിലും ഉൽപ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുതി ഒരു പൊതു വൈദ്യുത ശൃംഖലയുടെ (Grid) ഭാഗമാക്കി കേരളത്തിലെമ്പാടും എത്തിച്ച് വിതരണം നടത്തുന്നു. നമ്മുടെ വൈദ്യുതോൽപ്പാദനം (Generation), വിതരണം (Distribution) എന്നിവ പൂർണ്ണമായും പ്രത്യാവർത്തിധാരാ വൈദ്യുതിയിലാണ്‌ ( Alternating current –AC). അതായത് ജനറേറ്ററുകൾ ഉല്പ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്നതും, ഉപഭോക്താക്കൾ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നതും എ.സി. വൈദ്യുതിയാണ്‌.

വൈദ്യുതോൽപ്പാദനം ( Generation) പ്രസരണം (transmission) വിതരണം (Distribution) എന്നിവയെക്കുറിച്ചൽപ്പം

  നമ്മുടെ എല്ലാ വൈദ്യുതോൽപ്പാദന കേന്ദ്രങ്ങളിലും എ.സി വൈദ്യുതിയാണുൽപ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്നത്. 11 കെ.വി. യാണ്‌ മിയ്ക്കവാറും ഉൽപ്പാദന വോൾട്ടേജ്. 50 ഹെർട്സ് ആവൃത്തിയിലുള്ള വൈദ്യുതിയാണെല്ലായിടത്തു മുൽപ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ട് നമ്മുടെ വൈദ്യുത ശൃംഖലയുടെ ആവൃത്തി 50 Hertz ആയിരിയ്ക്കും. ഈ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിയ്ക്കണ്ട ഉപഭോക്താക്കൾ ( Consumers) മിയ്ക്കവാറും ഉൽപ്പാദന നിലയങ്ങളിൽ നിന്നും വളരെ ദൂരെയായിരിയ്ക്കും. ( ജല വൈദ്യുത നിലയങ്ങൾ പർവത പ്രാന്തങ്ങളിലും, ആണവ നിലയങ്ങൾ ജനവാസ മേഖലയിൽ നിന്നും ദൂരേയുമായിരിയ്ക്കുമല്ലോ) ആയതിനാൽ ഉല്പ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുതി വളരെ ദൂരം ലൈനുകളിലൂടെ കടത്തി വിട്ടാണ്‌ ഉപഭോക്താക്കളിലേയ്ക്കെത്തിയ്ക്കുന്നത്. ഇതിനെ പ്രസരണം (Transmission) എന്നു പറയുന്നു. പ്രസരണം ചെയ്യപ്പെട്ട് ജനവാസ മേഖലയിലെത്തുന്ന വൈദ്യുതിയെ വിതരണ ലൈനുകളിലൂടെ ഉപഭോക്താക്കൾക്കിടയിൽ വിതരണം നടത്തുന്നു.

           നമ്മുടെ ഉല്പ്പാദനം 11 കെ.വിയിലാണെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ ( 6.6 കെ.വിയിലും,3.3 കെ.വി യിലും ഉല്പാദനം നടത്തുന്ന നിലയങ്ങളുണ്ടെന്നതു മറക്കുന്നില്ല) . പക്ഷേ അവസാനം ഇതുപയോഗിയ്ക്കുന്ന ആളുകളോ അവർക്ക് 415 അല്ലെങ്കിൽ 240 വോൾട്ടതയിലുള്ള വൈദ്യുതിയാണ്‌ വേണ്ടത്. ( 11 കെ.വിയിലും, 220 കെ.വിയിലും വരെ വൈദ്യുതി വാങ്ങുന്നവരുമുണ്ട്) ഇതെങ്ങിനെ സാധ്യമാകും?

       ഇവിടെയാണ്‌ സബ്സ്റ്റേഷനുകളുടെ ഉപയോഗം. വഴിയരികിലെ പോസ്റ്റുകളിലും തറകളിലുമൊക്കെ സ്ഥപിച്ചിരിയ്ക്കുന്ന വിതരണ ട്രാൻസ്ഫോർമർ സബ്സ്റ്റേഷനു കളെല്ലാവരും കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. ഈ സബ്സ്റ്റേഷനിലെ ട്രാൻസ്ഫോർമർ അതിനു ലഭിയ്ക്കുന്ന 11 കെ.വി യെ 415 /240 വോൾട്ടായി പരിവർത്തനം ചെയ്യും. ഇതിനെയാണ്‌ നമ്മുടെ വീടുകളിലേയ്ക്കു വിതരണം ചെയ്യുന്നത്.

       അങ്ങിനെയെങ്കിൽ ഒരു ചോദ്യം  വൈദ്യുതോല്പ്പാദന നിലയങ്ങളിലുല്പ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്ന 11 കെ.വി നേരിട്ട് വിതരണ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലെ ത്തിയ്ക്കുകയാണോ ചെയ്യുന്നത് ?

          വേണമെങ്കിൽ ആകാം എന്നേ ഉത്തരമുള്ളൂ. വൈദ്യുത നിലയങ്ങളുടെ ശേഷി വളരെ ഉയർന്നതായിരിയ്ക്കുമല്ലോ. ഏതാനും മെഗാവാട്ടു മുതൽ ഏതാനും ആയിരം മെഗാവാട്ട് വരെ ശേഷിയുള്ള നിലയങ്ങളുണ്ട്. ഇടുക്കി നിലയത്തിന്റേത് 780 മെഗാവാട്ടും കൂടങ്കുളത്തിന്റേത് നിലവിൽ 2000 മെഗാവാട്ടുമാണ്‌. ഇത്രയും ഉയർന്ന തോതിലിലുള്ള വൈദ്യുതിയെ പ്രസരണം നടത്താൻ 11 കെ.വി.ഒട്ടും പോരാ എന്നതാണ്‌ വാസ്തവം.

      ഉദാഹരണത്തിന്‌ 100 മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതി പ്രസരണം ചെയ്യണമെന്നു കരുതുക 11 കെവിയിലാണെങ്കിൽ ( പവർ ഫാക്ടർ 1 എന്നു സങ്കൽപ്പിച്ചാൽ )  5250 ആമ്പിയർ കരണ്ടൊഴുകണം, 1000 മെഗാവാട്ടിന്നണെകിൽ 52500 ആമ്പിയറും വേണം. 

ഇത്രയും ഭീമമായ കരണ്ടൊഴുക്കുക പ്രായോഗികമല്ല. ലൈനുകളിലുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജനഷ്ടം, വോൾട്ടേജ് നഷ്ടം തുടങ്ങിയവയൊക്കെ ഭീമമായിരിയ്ക്കും. മാത്രമല്ല ഇത്രേം വലിയ കരണ്ട് കടത്തി വിടാൻ എത്രവലിയ കമ്പി വേണമെന്നാലോചിച്ചു നോക്കൂ. വൈദ്യുതി എത്തിയ്ക്കേണ്ട ദൂരം കൂടുന്നതനുസരിച്ച്  പ്രസരണ നഷ്ടവും കൂടി വരും.

വൈദ്യുതി പ്രസരണം നടത്തുന്ന വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിയ്ക്കുകയാണ്‌ ഇതിനു പരിഹാരം. നേരത്തെ പറഞ്ഞ 100 മെഗാവാട്ട് തന്നെയെടുക്കുക. 11 കെ.വിയ്ക്കു പകരം 22 കെവിയാണെങ്കിൽ ആവശ്യമായ കരണ്ട് പകുതിയായിക്കുറയുന്നു. 110 കെ.വി യാണെങ്കിൽ പത്തിലൊന്നാകും. അതായത് 525 ആമ്പിയർ 220 കെ.വിയിലാണെങ്കിൽ കരണ്ട് 262.5 ആമ്പിയർ മതിയാകും. കരണ്ട് കുറയുമ്പോൾ പ്രസരണ നഷ്ടവും വോൾട്ടതാ നഷ്ടവും വളരെയധികം കുറയ്ക്കാനാകും

അപ്പോൾ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ പവർ പ്രസരണം ചെയ്യാൻ കൂടുതൽ വോൾട്ടേജുപയോഗിയ്ക്കണം എന്നു മനസ്സിലായല്ലോ. പ്രസരണം നഷ്ടം ലൈനിന്റെ നീളത്തിനനുസരിച്ച് കൂടുമെന്നുള്ളതിനാൽ വൈദ്യുതി പ്രസരണം ചെയ്യേണ്ട ദൂരം കൂടുമ്പോഴും കൂടിയ വോൾട്ടേജുപയോഗിയ്ക്കണം എന്നും മനസ്സിലാക്കാം.

എങ്ങനെയാണ്‌ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സംജാതമാക്കുന്നത്?

ഉൽപ്പാദനം 11 കെ.വിയിലാണെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. അതിനെ ജനറേറ്ററിനോടു ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ( Transformer)  സഹായത്താൽ സ്റ്റെപ് അപ് (step up) ചെയ്യുന്നു. പ്രസരണം ചെയ്യേണ്ട പവറിനും ദൂരത്തിനും അനുസരിച്ചാണ്‌ ഈ വോൾട്ടേജ് നിശ്ചയിയ്ക്കുന്നത്. കേരളത്തിൽ 22കെ.വി, 33 കെ.വി, 66 കെ.വി, 110 കെ.വി, 220 കെ.വി എന്നിങ്ങനെയാണ്‌ പ്രസരണ വോൾട്ടേജുകൾ. പവർഗ്രിഡിന്റെ 400 കെ.വി പ്രസരണ ലൈനുകളും കേരളത്തിലുണ്ട്. 760 കെ.വി, 800 കെ.വി, 1200 കെ.വി എന്നിങ്ങനെ ഉയർന്ന വോൾട്ടതകളും പലസ്ഥലങ്ങളിലും ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നുണ്ട്. ഇപ്രകാരം സ്റ്റെപ് അപ് ചെയ്ത വോൾട്ടേജിനെ ലോഡ് സെന്ററുകളിലെ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലെത്തിച്ച് വീണ്ടും വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുന്നു. അന്തിമമായി വിതരണ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലൂടെ അതിനെ 240  വോൾട്ടാക്കി വിതരണം നടത്തുന്നു.

പ്രസരണം ചെയ്യേണ്ട പവർ, ദൂരം എന്നിവയെ ആസ്പദമാക്കിയാണ്‌ പ്രസരണ വോൾട്ടേജു നിശ്ചയിയ്ക്കുന്നത്. കൂടുതൽ വോൾട്ടേജ് തെരഞ്ഞെടുത്താൽ ഉർജ്ജ നഷ്ടം കുറയുമെങ്കിലും സബ്സ്റ്റേഷനുകളുടെ ചെലവ് വർദ്ധിയ്ക്കും. കൂടുതൽ പവർ കടത്തിവിടാനുണ്ടെങ്കിലേ കൂടിയ വോൾട്ടേജ് ലാഭകരമാകൂ. കൂടുതൽ പവർ കൂടുതൽ ദുരത്തേയ്ക്ക് കടത്തി വിടാൻ കൂടുതൽ വോൾട്ടത് വേണം എന്നു മാത്രം മനസ്സിലാക്കാം.

കേരളത്തിലെ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളിൽ ഉല്പ്പാദിപ്പിയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുതി അവിടെ വച്ചു തന്നെ ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജിലേയ്ക്കു സ്റ്റെപ് അപ് ചെയ്യുന്നു. അതിനെ പ്രസരണ ലൈനുകളുപയോഗിച്ച് കേരളത്തിലങ്ങോളമിങ്ങോളമുള്ള വിവിധ സബ്സ്റ്റേഷനുക ളിലെത്തിച്ച് വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുന്നു. 11 കെവിയാക്കുകയാണെങ്കിൽ 11 കെ.വി വിതരണ ലൈനുകളിലൂടെ വിവിധ പ്രദേശങ്ങളിലെ വിതരണ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലെത്തിച്ച് വിതരണം നടത്തുന്നു. കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാനായി വൈദ്യുത ശൃംഖലയുടെ ഒരു രേഖാ ചിത്രം താഴെക്കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്.

അപ്പോൾ ഉയർന്ന അളവിലെ പവർ ട്രാൻസ്മിഷന്‌ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വേണമെന്നു മനസ്സിലായല്ലോ. കേരളത്തെ പോലുള്ള മേഖലകളിൽ താരതമ്യേന ഉല്പ്പാദനം കുറവാണ്‌. നാം ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ പകുതിയിലധികം അന്യ സംസ്ഥാങ്ങളിൽ നിന്നുള്ളവയാണെന്നെല്ലാവർക്കുമറിയാമായിരിയ്ക്കും. കേരളത്തിൽ വലിയ നിലയങ്ങളില്ലാത്തതാണ്‌ കാരണം. ഒറീസ്സ പോലുള്ള സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ കല്ക്കരി നിലയങ്ങളുള്ളതിനാൽ ഉല്പ്പാദനം കൂടുതലാണ്‌. കിഴക്കൻ സംസ്ഥാങ്ങളിൽ വൻ ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികൾക്ക് വൻ സാധ്യതകളാണുള്ളത്. എന്നാൽ ഉപയോഗം താരതമ്യേന കുറവുമാണ്‌. കേരളത്തിലാകട്ടെ കൂടിയ ജനസാന്ദ്രത മൂലം വൻ നിലയങ്ങളുടെ ( കല്ക്കരി, ആണവം ) സാധ്യത ഏതാണ്ട് ഇല്ലാതായി എന്നു തന്നെ പറയാം. പക്ഷേ നമ്മുടെ വൈദ്യുതി ഉപയോഗം അതിവേഗം കൂടി വരികയാണ്‌. അപ്പോൾ ഇനിയും നമുക്ക് കൂടുതൽ കൂടുതൽ വൈദ്യുതി പുറമേനിന്നും കൊണ്ടു വന്നേമതിയാകൂ. നമ്മുടേതു പോലെ തന്നെ മിയ്ക്ക ദക്ഷിണേന്ത്യൻ സംസ്ഥാനങ്ങളിലും ഇതു തന്നെയാണവസ്ഥ.

വലിയ ഉൽപ്പാദന നിലയങ്ങളിൽ വൈദ്യുതി ലഭ്യമാണ്‌. അതു കൊണ്ടു വരാനുള്ള പുതിയ ലൈനുകളാണു വേണ്ടത്. ഇപ്പോഴുള്ള വോൾട്ടേജിലുള്ള ലൈനുകൾ മാത്രമാണുപയോഗിയ്ക്കുന്നതെങ്കിൽ കൂടുതൽ സമാന്തര ലൈനുകൾ വന്നാൽ മാത്രമേ ആവശ്യമായ പവറെത്തിയ്ക്കാനാകൂ. അപ്പോൾ ഭാവിയിലെ ആവശ്യകത നേരിടാൻ കൂടിയ വോൾട്ടേജ് വേണം. അതിന്‌ 400 കെ.വി, 760 കെ.വി, 800 കെ.വി 1200 കെ.വി തുടങ്ങിയ അത്യുന്നത വോൾട്ടേജിലുള്ള ലൈനുകൾ സ്ഥാപിയക്കണം. കിഴക്കൻ സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിന്നും വൈദ്യുതി എടുക്കുന്നതിനും കൂടിയ വോൾട്ടേജിലുള്ള ലൈനുകളും സബ്സ്റ്റേഷനുകളുമൊക്കെ വേണ്ടി വരും. 400 കെ.വി ലൈനുകൾ ഇപ്പോൽത്തന്നെ കേരളത്തിലുണ്ടല്ലോ. 760 ,800 എന്നീ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും ഭാരതത്തിലുണ്ട്.

പിന്നെന്താണ്‌ പ്രശ്നം?

ഈ സാഹചര്യങ്ങളൊക്കെ ഉപയോഗിച്ച് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇപ്പോൾ തന്നെ ട്രാൻസ്മിഷൻ നടത്തുന്നുണ്ടല്ലോ? പിന്നെന്താണ്‌ പ്രശ്നം? ഉപയോഗം കൂടുമ്പോൾ ഭാവിയിൽ കൂടിയ വോൾട്ടേജിലേയ്ക്കു മാറാമല്ലോ?

ഇവിടെയാണ്‌ എ.സി. ഡി.സി എന്ന് വ്യത്യാസം പ്രസക്തമാകുന്നത്. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് എ.സി. ഉപയോഗിയ്ക്കുമ്പോൾ വലിയ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകളാവശ്യമായി വരും. ഓരോ ട്രാൻസ്മിഷൻ വോൾട്ടേജിലും ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ കടന്നു പോകുന്നതിനു ലൈനിന്റെ ഇരു വശവും കൂടെ ഒരു നിശ്ചിത വീതിയിലുള്ള വഴി ആവശ്യമാണ്‌. ഈ മേഖലയിൽ പൊക്കം വരുന്ന മരങ്ങൾ നടനാകില്ല, മാത്രമല്ല ഈ വഴി പ്രസരണ കമ്പനിയുടെ അധീനതയിലുമായിരിയ്ക്കും. ഇതിനെ വഴിയവകാശം അല്ലെങ്കിൽ Right Of Way - ROW എന്നു പറയും. ലൈനുകളിലെ കമ്പികൾ തമ്മിലുള്ള അകലമല്ല ഇത്. ലൈൻ കടന്നു പോകുന്ന വഴിയിൽ മറ്റു വസ്തുക്കൾ ( മരം) മുതലായവയിൽ നിന്നുമുണ്ടാകേണ്ട സുരക്ഷിത അകലത്തിനാണ്‌ ROW ഉദ്ദേശിയ്ക്കുന്നത്. ഓരോ എ.സി. വോൾട്ടേജിലും ആവശ്യമായ ROW താഴെക്കൊടുക്കുന്നു.

	ട്രാൻസ്മിഷൻ വോൾട്ടേജ്	വഴിയവകാശത്തിന്റെ വീതി ( മീറ്ററിൽ)
A.C Transmission	66 KV	18
	110 KV	22
	132 KV	27
	220 KV	35
	400 KV ( single circuit)	46
	400 KV (Double circuit )	46
	765 KV Single circuit with delta formation	64
	765 KV Double circuit	67
	1200 KV	89
DC	+/- 500 KV DC	52
	+/- 800 KV DC	69

ഇങ്ങനെയുള്ള വഴിയവകാശം ഡി.സി ലൈനുകൾക്കും ആവശ്യമാണ്‌. എന്നാൽ എ.സി. ലൈനെ അപേക്ഷിച്ച് ഡിസി ലൈനുകൾക്കുള്ള ചില മേന്മകൾ ആവശ്യമായ സമാന്തര ലൈനുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നു. അതായത് വിശ്വസനീയമായ തോതിൽ തടസ്സങ്ങളില്ലാതെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിയ്ക്കുന്നതിനെ ഒരേ സമയം രണ്ട് എ.സി. പ്രസരണ ലൈനുകൾ ( Double line)  വേണ്ടിവരുമ്പോൾ ഡി.സി.യ്ക്ക് ഒരു ലൈൻ മതിയാകും. കൂടുതൽ പവർ കടത്തിവിടാൻ നാലു ലൈനുകൾ എ.സി.യിൽ ആവശ്യമായി വരുന്നിടത്ത് ഡി.സി.യ്ക്ക് ഒരു ലൈൻ മതിയാകും. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഡി.സി ലൈനിനു വേണ്ടി വരുന്ന വഴിയവകാശം കുറവായിരിയ്ക്കും. മാത്രവുമല്ല ഡി.സി. ലൈനിനു എ.സി. ലൈനിനെ അപേക്ഷിച്ച് ചെലവും കുറവായിരിയ്ക്കും.

എ.സി. പ്രസരണത്തെ അപേക്ഷിച്ച് ഡിസി പ്രസരണത്തിനുള്ള മേന്മകളും നമുക്കൊന്ന് നോക്കിയിട്ടു വരാം.

• ഡിസി ലൈനുകൾക്ക് ഇഡക്ടീവ് റിയാക്ടൻസില്ലാത്തതിനാൽ ( Inductive Reactance) ഡി.സി ലൈനുകളിലുണ്ടാകുന്ന വോൾട്ടേജ് നഷ്ടം എ.സി ലൈനിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെക്കുറവായിരിയ്ക്കും. എന്നാൽ എ.സി.ലൈനിലാകട്ടെ ഇൻഡക്ടീവ് റിയാക്ടൻസ് മൂലം വലിയതോതിൽ വോൾട്ടേജ് നഷ്ടമുണ്ടാകും.
• 
  
• ഡിസി ലൈനുകളിൽ തുടർച്ചയായി കപാസിറ്റൻസ് ചാർജിങ്ങ് കരണ്ടുണ്ടാകില്ല.  ( Capacitance charging current ) അതിനാൽ കേബിളുകൾ അതിദീർഘ പ്രസരണലൈനുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് ഡിസി അനുയോജ്യമാണ്‌.

കപാസിറ്റൻസിനെ ( capacitance )  കുറിച്ച് പറഞ്ഞതുകാരണം അറിയാത്തവർക്കുവേണ്ടി ചെറുതായി ഒന്നു വിശദീകരിയ്ക്കാം. അറിയാവുന്നവർ ക്ഷമിയ്ക്കുക.

ഒരു കുചാലകത്താൽ ( insulator ) വേർതിരിയ്ക്കപ്പെട്ട രണ്ടു ചാലകങ്ങളുടെ ( Conductors) ഒരു സംവിധാനമാണ്‌ കപാസിറ്റർ ( Capacitor )എന്നു പറയുന്നത്. അതിനു ചാർജ്ജിനെ ശേഖരിച്ചു വയ്ക്കാനാകും. രണ്ടു ലോഹപാളികൾ ( Metallic plates) ഒരു ഇൻസുലേറ്ററിനാൽ വേർതിരിച്ചു വച്ചാൽ അതിനെ കപ്പാസിറ്ററെന്നും പറയാം. വൈദ്യുത സ്രോതസ്സുമായി ഈ ലോഹപാളികളെ ( ഒരു പാളിയെ പോസിറ്റീവുമായും മറ്റേതിനെ നെഗറ്റീവുമായും ) ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ അത് സ്രോതസ്സിന്റെ വോൾട്ടേജിലേയ്ക്കു ചാർജ്ജു ചെയ്യപ്പെടും. പിന്നീട് സ്രോതസ്സുമായുള്ള ബന്ധം വിച്ഛേദിച്ചാലും ആ ചാർജ്ജിനെ അത് കുറേ സമയത്തേയ്ക്ക് സൂക്ഷിച്ചു വയ്ക്കും. കപാസിറ്ററിന്റെ പ്ലേറ്റുകൾ തമ്മിൽ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ അതിലെ ചാർജ്ജ് ഇല്ലാതാകും. ചാർജ്ജില്ലാത്ത കപാസിറ്റർ സ്രോതസ്സിലേയ്ക്കു ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുമ്പോൾ അത് പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്യുന്നതു വരെ അതിലൂടെ കരണ്ടൊഴുകും. ഇതിനെയാണ്‌ കപാസിറ്റർ ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടെന്നു  (capacitor charging current) പറയുന്നത്. ചാർജ്ജു ചെയ്യാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ ഈ കരണ്ട് പരമാവധിയായിരിയ്ക്കും. എന്നാൽ ക്രമേണ അതു കുറഞ്ഞു വന്ന് പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജാകുമ്പോൾ  കരണ്ട് പൂജ്യമാകുകയും ചെയ്യും. കപാസിറ്റർ ഡിസ്ചാർജ്ജാകുമ്പോൾ ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടിന്റെ വിപരീത ദിശയിലാണ്‌ കരണ്ടൊഴുകുക. ചാർജ്ജിങ്ങ് പ്രധാനമായും കപാസിറ്ററിന്റെ കപാസിറ്റൻസിനെയും (Capacitance) (ചാർജ്ജ് ശേഖരിച്ചു വയ്ക്കാനുള്ളകഴിവ് ) സ്രോതസിന്റെ വോൾട്ടേജിനേയും (Source voltage) ആശ്രയിച്ചിരിയ്ക്കും. കപാസിറ്റൻസ് കൂടിയാൽ കൂടിയ കരണ്ടും കുറഞ്ഞാൽ കുറഞ്ഞ കരണ്ടും. ഒരു കപാസിറ്ററിന്റെ കപാസിറ്റൻസ് അതിലെ പ്ലേറ്റുകളുടെ വിസ്തീർണ്ണത്തിനു നേർ അനുപാതത്തിലും പ്ലേറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള അകലത്തിന്റെ വർഗ്ഗത്തിനു വിപരീതാനുപാതത്തിലുമായിരിയ്ക്കും. കൂടാതെ പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇൻസുലേറ്ററിനേയും ആശ്രയിച്ചിരിയ്ക്കും. കപാസിറ്റർ പൂർണ്ണമായി ചാർജായാൽ പിന്നെ ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടൊഴുകില്ല എന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. ഡിസിയിൽ ഇത് ശരിയാണ്‌. ഒരു കപാസിറ്റർ സ്ഥിരമായി ഡി.സി സ്രോതസ്സുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ കപാസിറ്റർ ചാർജ്ജാകുന്നതു വരെ മാത്രമേ കരണ്ടൊഴുകൂ. തുടർച്ചയാക കരണ്ടൊഴുകില്ല. അതിനാൽ കപാസിറ്റർ ഡി.സിയെ കടത്തിവിടില്ല എന്നു സാമാന്യേന പറയാം. എന്നാൽ എ.സി.യിലാകട്ടെ സ്ഥിതി മറിച്ചാണ്‌. അവിടെ വോൾട്ടേജ് ക്രമേണ കൂടി കുറഞ്ഞ് വിപരീത ദിശയിൽ കൂടി വീണ്ടും കുറഞ്ഞ് വീണ്ടും കൂടി കുറഞ്ഞങ്ങനെ പോകുമല്ലോ. അതുകൊണ്ട് കപാസിറ്റർ എ.സിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ എസി വോൾട്ടേജ് കൂടുന്നതനുസരിച്ച് കപ്പാസിറ്റർ ചാർജ്ജാകും. വോൾട്ടേജ് പാരമ്യത്തിലെത്തി (peak) പിന്നെ കുറയുമ്പോൾ അതോടൊപ്പം സ്രോതസ്സിലേയ്ക്കു ഡിസ്ചാർജ്ജാകും. പിന്നെ വിപരീതദിശയിൽ ചാർജായി ഡിസ്ചാർജാകും അതിങ്ങനെ തുടർന്നു കൊണ്ടേയിരിയ്ക്കും. അതായത് കപാസിറ്ററിലൂടെ തുടർച്ചയായി ചാർജ്ജിങ്ങ് ഡിസ്ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടൊഴുകിക്കൊണ്ടേയിരിയ്ക്കും. അതിനാൽ കപാസിറ്റർ എ.സി യെ കടത്തി വിടുമെന്നും തുടർച്ചയായി കരണ്ടെടുക്കുമെന്നും സാമാന്യമായി പറയാം.

ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനെന്നു പറയുന്നത് വൈദ്യുത ചാലകങ്ങൾ പരസ്പരം ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിയ്ക്കുന്ന സംവിധാനമാണല്ലോ. ഓവർഹെഡ് ലൈനുകൾക്ക് (Overhead Lines ) വായുവാണ്‌ ഇൻസുലേറ്റർ, കേബിളുകൾക്കാകട്ടെ അതിന്റെ ഇൻസുലേഷൻ പ്രത്യേകമുണ്ടല്ലോ. അപ്പോൾ ലൈനുകൾക്കും ( കേബിളുകൾക്കും) അവയുടെ വ്യത്യസ്ഥ ഫേസുകളിലെ കമ്പികൾ തമ്മിലും കമ്പികൾക്ക് ഭൂമിയുമായും കപാസിറ്റൻസുണ്ടാകും. ഈ കപാസിറ്റൻസ് ലൈനിന്റെ നീളത്തിനനുസരിച്ച് കൂടിവരും. അതായത് വളരെ നീളമുള്ള ലൈനുകൾക്ക് വളരെക്കൂടിയ കപാസിറ്റൻസുണ്ടാകുമെന്നർത്ഥം. കേബിളുകൾക്കാകട്ടെ അവയുടെ ചാലകങ്ങൾ തമ്മിൽ വളരെയടുത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതിനാലും, ഇൻസുലേഷന്റെ പ്രത്യേകത കൊണ്ടും വളരെക്കൂടിയ കപാസിറ്റൻസുണ്ടാകും.

അതി ദീർഘ പ്രസരണ ലൈനുകൾക്കും ( Long transmission lines ) കേബിളുകൾക്കും ഉയർന്ന കപാസിറ്റൻസുണ്ടെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. അതുകൊണ്ട് EHT ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകൾക്ക് നിരന്തരം ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടുണ്ടാകും. അതായത് ലൈൻ ഒരു സബ്സ്റ്റേഷനിൽ നിന്നു ഓണാക്കിയാൽ മറ്റേ വശത്ത് ലോഡ്  കൊടുത്തില്ലെങ്കിലും ലൈനിലൂടെ കരണ്ടൊഴുകും. കേബിളാണെങ്കിൽ കുറഞ്ഞദൂരത്തിൽ തന്നെ കൂടിയ ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ടായിരിയ്ക്കും. അതിനാൽത്തന്നെ EHT  എ.സി. കേബിളുകളിൽ കുറഞ്ഞ ദൂരത്തിൽ ത്തന്നെ ( 25-30 Km) അതിന്റെ ചാർജ്ജിങ്ങ് കരണ്ട് കേബിളിന്റെ പരമാവധി കരണ്ടിനേക്കാൾ കൂടുതലാകും. അതിനാൽ അതിൽ ലോഡ് ചെയ്യാൻ പറ്റാതെ വരും. എന്നാൽ ഡി.സി.യിലാകട്ടെ തുടർച്ചയായ ചാർജിങ്ങ് കരണ്ടില്ലാത്തതിനാൽ എത്ര ദൂരമുള്ള ലൈനും സാധ്യമാണ്‌. അതുപോലെ കേബിളുകൾക്കും ഭൂഖണ്ഡാന്തര കേബിളുകൾക്കും ഡി.സി വളരെ അനുയോജ്യമാണ്‌.

• ഫെറാന്റി പ്രതിഭാസം ( Ferranti effect ):- ലൈനുകളിലൂടെ കപാസിറ്റീവ് കരണ്ടൊഴുകുമ്പോൾ ( ശരിയ്ക്കും പറഞ്ഞാൽ ലീഡിങ്ങ് പവർഫാക്ടർ കരണ്ട്) ലൈനിലെ വോൾട്ടേജ് ലൈൻ തുടങ്ങുന്ന ഭാഗത്തെ ( sending end ) അപേക്ഷിച്ച് തീരുന്നിടത്ത് ( Receiving end ) കൂടുതലായിരിയ്ക്കും. മറ്റൊരുതരത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ലൈനിലെ വോൾട്ടേജ് തുടങ്ങുന്ന ഭാഗത്തുനിന്നും പോകുമ്പോൾ ക്രമേണ കൂടിവരും. ഇതിനെയാണ്‌ ഫെറാന്റി പ്രതിഭാസമെന്നു പറയുന്നത്. വളരെ നീളം കൂടിയ ലൈനുകളിൽ ( അതുപോലെ കൂടിയ വോൾട്ടേജുകളിൽ) ലൈനിന്റെ തന്നെ കപാസിറ്റൻസ് കരണ്ട് വളരെക്കൂടുതലാണല്ലോ അതുകൊണ്ട് ഇത്തരം ലൈനുകളിൽ ഫെറാന്റി പ്രതിഭാസം വളരെ പ്രകടമായിരിയ്ക്കും. ഡി.സി. ലൈനുകളിൽ ഈ പ്രശ്നമുണ്ടാകില്ല.

• റിയാക്ടീവ് പവർ ഡി.സി.യിലില്ലാത്തതിനാൽ അതു മൂലമുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ ഡി.സിയ്ക്കില്ല.

• സ്കിൻ എഫക്ട് ( skin effect ) :- എ.സി.ലൈനുകളിൽ വൈദ്യുതകമ്പികളുടെ ഉപരിതലത്തിലൂടെ മാത്രമേ കരണ്ടൊഴുകൂ. ഈ പ്രതിഭാസത്തിനെയാണ്‌ സ്കിൻ എഫക്ടെന്നുപറയുന്നത്. ഈ പ്രതിഭാസം മൂലം ചാലകങ്ങളുടെ പൂർണ്ണഭാഗവും ഉപയോഗത്തിൽ വരില്ല. അതിനാൽ ചാലകങ്ങളുടെ സഫല പ്രതിരോധം  ( effective resistance) കൂടുതലാകും. എന്നാൽ ഡി.സി.യിൽ സ്കിൻ എഫക്ടില്ല. അതിനാൽ ചാലകം പൂർണ്ണമായും ഉപയോഗത്തിൽ വരും. അതുകൊണ്ട് ചാലകങ്ങളുടെ സഫല പ്രതിരോധം ഡി.സി.യിൽ കുറവായിരിയ്ക്കും. അതിനാൽ ലൈനിലുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജ നഷ്ടം ഡി.സി.ലൈനിനു എ.സി.ലൈനിനെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവായിരിയ്ക്കും.

• ഫെറാന്റി എഫക്ട്, റിയാക്ടീവ് പവർ പ്രവാഹം തുടങ്ങിയവമൂലം എ.സി.ലൈനുകൾക്ക് 200-300 കി.മീ. കൂടുമ്പോൾ സബ്സ്റ്റേഷനുകൾ അത്യാവശ്യമാണ്‌. എന്നാൽ ഡി.സി ലൈനിനു 1000-2000 കി.മീ ഒക്കെ ഒരു പ്രശ്നമല്ല. അതിനാൽ അതിദീർഘ പ്രസരണ ലൈനുകൾക്ക് ഡി.സി. ഉത്തമമാണ്‌.

• എ.സി.ലൈനിലൂടെയുള്ള പവർ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിയ്ക്കുക സാധ്യമല്ല. പക്ഷേ ഡി.സി. ലൈനിലൂടെയുള്ള പവർ വളരെ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിയ്ക്കാം.

• രണ്ടു വ്യത്യസ്ത വൈദ്യുത ശൃംഖലകൾ എ.സി.ലൈനുപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിയ്ക്കണമെങ്കിൽ അവരണ്ടും ഒരേ ആവൃത്തിയിലുള്ളതാകണം ( frequency ). എന്നാൽ ഡി.സി. ലൈനുപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുകയാണെങ്കിൽ അവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത ആവൃത്തിയിൽ പ്രവർത്തിയ്ക്കാനാകും. മാത്രമല്ല എ.സി.ലൈനുപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ രണ്ടു ശൃംഖലകളുടേയും ഫാൾട്ട് ലെവലുകൾ (Fault level )ഉയരും. എന്നാൽ ഡി.സി. യിലതു സംഭവിയ്ക്കില്ല

എന്നാൽ ഡിസിയ്ക്ക് എ.സിയെ അപേക്ഷിച്ച് ചില പോരായ്മകളുണ്ട്.

• ഡി.സി. മോട്ടോറുകൾ എ.സി മോട്ടോറുകളേക്കാൾ ഊർജ്ജക്ഷമത കുറഞ്ഞതും കൂടുതൽ അറ്റകുറ്റപ്പണി ആവശ്യമുള്ളതുമാണ്‌.

• ഡി.സി യെ എളുപ്പത്തിൽ വോൾട്ടേജു കൂട്ടാനും കുറയ്ക്കാനും പറ്റില്ല.

• ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിൽ ഡി.സി ഉല്പ്പാദിപിയ്ക്കുക പ്രായോഗികമല്ല. പരമാവധി 750 വോൾട്ട് വരയേ ഡി.സി ജനറേറ്ററുകളും, മോട്ടോറുകളും ഉപയോഗിയ്ക്കാനാകൂ.

• ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് എ.സി വൈദ്യുതിയാണാവശ്യം.

• ഡി.സി സബ്സ്റ്റേഷനുകൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണവും അത്യധികം ചെലവേറിയതുമാണ്‌.

ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡി.സി ഉത്പാദിപ്പിയ്ക്കാനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടു കാരണവും, വിതരണത്തിനു എ.സി. അത്യന്താപേക്ഷിതമായതുകാരണം ഉദ്പ്പാദനത്തിനും വിതരണത്തിനും എ.സി തന്നെയാണുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. മാത്രമല്ല ഡി.സി. സബ്സ്റ്റേഷന്റെ ചെലവ് എ.സിയെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെക്കൂടുതലും, ലൈനിന്റേത് കുറവുമായതിനാൽ അതി ദീർഘ ലൈനുകൾക്കാണ്‌ ഡി.സി ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്‌ എ.സി. ഡി.സി തമ്മിലുള്ള താരതമ്യം കാണിയ്ക്കുന്ന ഒരു ഗ്രാഫ് താഴെക്കൊടുക്കുന്നു.

എ.സി ലൈനിന്റേയും തത്തുല്യമായ ഡിസി ലൈനിന്റേയും ചിത്രം താഴെക്കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു

1,  എ.സി. ലൈൻ

2, ഡി.സി. ലൈൻ

എപ്രകാരമാണ്‌ ഡി.സി സാധ്യമാക്കുന്നത്?

ഉന്നത വോൾട്ടേജ് ഡി.സി ജനറേറ്ററുകൾ അസാധ്യമാണെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. എന്നാൽ HVDC ലൈനുകൾ 320 കെ.വി. 500 കെ.വി. 800 കെ.വി. എന്നിങ്ങനെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിലാണു താനും. അതെങ്ങനെ സാധ്യമാകും?

എ.സി വൈദ്യുത ശൃംഖലയിലെ വോൾട്ടേജിനെ ( 400 കെ.വി) ട്രാൻസ്ഫോർമറുപയോഗിച്ച് ആവശ്യമായ അളവിലേയ്ക്കു മാറ്റിയശേഷം ഡിസി ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്. ഈ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡി.സി.യെ ലൈനിലൂടെ പ്രസരണം ചെയ്ത് മറു ഭാഗത്തെത്തിച്ച് വീണ്ടും എ.സി യാക്കി അവിടുത്തെ എ.സി ശൃംഖലയിലേയ്ക്കു കടത്തി വിടുന്നു. എ.സി യെ ഡി.സിയാക്കുന്നത് റെക്ടിഫയറുകളുപയോഗിച്ചും ഡിസിയെ എ.സിയാക്കുന്നത് ഇൻവെർട്ടറുകളുപയോഗിച്ചുമാണ്‌.

എസി വൈദ്യുതിയെ ഡിസി വൈദ്യുതിയാക്കുന്നതിനെ റെക്ടിഫിക്കേഷനെന്നും ( Rectification) ഡിസി യെ എ.സിയാക്കുന്നതിനെ ഇൻവെർഷനെന്നും ( inversion) പറയുന്നു. എസിയെ ഡിസിയാക്കുന്നതെ റെക്ടിഫയറുകളുപയോഗിച്ചാണ്‌ ( Rectifiers) . അതിനെക്കുറിച്ച് അൽപ്പം പരിചയപ്പെടാം.

PN ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡുകളുപയോഗിച്ചാണ്‌ സാധാരണ റെക്ടിഫയറുകൾ നിർമ്മിയ്ക്കുന്നത്. ഡയോഡെന്നത് പി അർദ്ധചാലകവും ( P semiconductor ) എൻ അർദ്ധചാലകവും ( N Semiconductor) പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച ഒരുപകരണമാണ്‌. പി യുടേയും എൻ ന്റേയും സന്ധിയെ പി.എൻ ജംഗ്ഷനെന്നു പറയുന്നു. ഇതിന്റെ പ്രത്യേകതകാരണം ഡയോഡ് (Diode) ഒരു ദിശയിൽ മാത്രമേ വൈദ്യുതി കടത്തി വിടൂ. ഡയോഡിന്റെ ഈ ഗുണമാണ്‌ റെക്ടിഫയറായി ഉപയോഗിയ്ക്കാൻ കാരണം. റെക്ടിഫയറുകൾ രണ്ടു തരമുണ്ട്

1, അർദ്ധ തരംഗ റെക്ടിഫയർ ( Half wave rectifier )2, പൂർണ്ണ തരംഗ റെക്ടിഫയർ. ( full wave rectifier )

ആദ്യം അർദ്ധതരംഗ റെക്ടിഫയർ ( Half wave rectifier )നോക്കാം.

ഡയോഡിനു രണ്ട് അർദ്ധചാലകഭാഗങ്ങളുണ്ടെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. പി.യും എനും. അതിൽ പി ഭാഗത്തെ ആനോഡെന്നും എൻ ഭാഗത്തെ കാഥോഡെന്നും പറയുന്നു. ആനോഡിൽ പോസിറ്റീവും കാഥോഡിൽ നെഗറ്റീവും വരുമ്പോൾ മാത്രമേ ഡയോഡ് വൈദ്യുതി കടത്തിവിടൂ. നേരേ തിരിച്ചാണെങ്കിൽ ഡയോഡ് വൈദ്യുതി കടത്തി വിടില്ല. ഡയോഡ് അതിനാൽ ഒരു സ്വിച്ച് പോലെ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നു എന്നു പറയാം. താഴെ ഡയോഡിന്റെ ചിഹ്നം കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. അതിൽ ത്രികോണഭാഗം ആനോഡിനേയും വര കാഥോഡിനേയും പ്രതിനിധീകരിയ്ക്കുന്നു. അടുത്ത ചിത്രം ഒരു അർദ്ധതരംഗ റെക്ടിഫയറാണ്‌.

എ.സി സ്രോതസ്സിൽ പോസിറ്റീവ് നെഗറ്റീവ് അർദ്ധഭാഗങ്ങളുണ്ടല്ലോ. അതിൽ പോസിറ്റീവ് വരുന്ന സമയത്തു മാത്രം ഡയോഡ് കരണ്ട് കടത്തിവിടുകയും നെഗറ്റീവ് ഭാഗത്തെ കടന്നുപോകാതെ തടയുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ റെക്ടിഫയറിന്റെ ഔട്പുട്ടിൽ പോസിറ്റീവ് അർദ്ധ സൈക്കിളുകൾ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ. ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിന്റേയും ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിന്റേയും ഗ്രാഫ് താഴെക്കൊടുത്തിരിയ്ക്കുന്നു.

ഇതിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ ഒരു അർദ്ധതരംഗം മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ എന്നതിനാൽ ഇതിനെ അർദ്ധതരംഗ റെക്ടിഫയറെന്നു പറയുന്നു. ഇതിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിലെ ഡി.സി. സമ്പൂർണ്ണ ശുദ്ധമായിരിയ്ക്കില്ല. ഓളങ്ങൾ നിറഞ്ഞ ഡിസിയായിരിയ്കും ഇതിൽ നിന്നും ലഭിയ്ക്കുക.

പൂർണ്ണ തരംഗ റെക്ടിഫയർ

ഇതു രണ്ടു തരത്തിലുണ്ട്

1, സെന്റർ ടാപ്പ് റെക്ടിഫയർ  ( Centre tap rectifier )

2, ബ്രിഡ്ജ് റെക്ടിഫയർ ( Bridge rectifier )

ചിത്രത്തിൽ ഒരു സെന്റർ  ടാപ്പ് റെക്ടിഫയർ കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. ഇതിൽ രണ്ടു ഡയോഡുകളുണ്ടാകും. (D1,D2) കൂടാതെ സെക്കന്ററി വൈന്റിങ്ങിനു മദ്ധ്യ ഭാഗത്തായി ടാപ്പിങ്ങ് കണക്ഷനുള്ള ഒരു ട്രാൻസ്ഫോർമറുമുണ്ടാകും.

A എന്ന വശത്ത് പോസിറ്റീവ് അർദ്ധ സൈക്കിൾ വരുമ്പോൾ D1 വൈദ്യുതി കടത്തി വിടും B വശത്ത് പോസിറ്റീവ് വരുമ്പോൾ D2  വൈദ്യുതികടത്തിവിടും. രണ്ടായാലും ഔട്ട്പുട്ടിലൂടെ കരണ്ട് ഒരേ ദിശയിലൂടെ ഒഴുകും. രണ്ടു അർദ്ധ സൈക്കിളുകളുടെ സമയത്തും ഔട്ട്പുട്ടിൽ കരണ്ടൊഴുകുന്നതിനാൽ ഔട്ട് പുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ ഓളങ്ങൾ താരതമ്യേന കുറവായിരിയ്ക്കും.

ബ്രിഡ്ജ് റെക്ടിഫയറിനാകട്ടെ നാലു ഡയോഡുകളുണ്ട്. ഇതിന്‌ സെന്റർ ടാപ്പ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ആവശ്യമില്ല. ഇതിന്റേയും ഔട്ട്പുട്ട് സെന്റർ ടാപ്പ് റെക്ടിഫയറിന്റേതുപോലായിരിയ്ക്കും.

ഫിൽറ്ററുകൾ ( Filters)

റെക്ടിഫയറുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ടിലെ ഡി.സി ഒരു ബാറ്ററിയിൽ നിന്നും കിട്ടുന്ന ഡി.സി.പോലെ സ്മൂത്തായിരിയ്ക്കില്ല. പകരം അലകൾ നിറഞ്ഞതായിരിയ്ക്കും. ഡിസിയോടൊപ്പം എ.സി ഘടകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യമാണീ ഓളങ്ങൾക്കു കാരണം. ഇത്തരം അലകൾക്കു ഒഴിവാക്കുന്നതിന്‌ ഔട്ട്പുട്ടിലുള്ള എ.സി ഘടകങ്ങൾ ഒഴിവാക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനായി ഫിൽറ്ററുകൾ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നു. ഫിൽറ്ററുകൾ ഔട്ട്പുട്ടിലെ എ.സി.ഘടകങ്ങളെ അരിച്ചുമാറ്റി ഔട്ട്പുട്ട് നിരപ്പുള്ളതാക്കുന്നു. കപാസിറ്ററുകളും ഇൻഡക്ടറുകളുമാണ്‌ ഫിൽറ്ററുകളായി ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. കപാസിറ്ററുകൾ ഔട്ട്പുട്ടിനു സമാന്തരമായും, ഇൻഡക്ടറുകൾ ശ്രേണിയായും ഘടിപ്പിയ്ക്കുന്നു.

തുടരും..........................